高中物理人教版1第二章恒定電流第9節(jié)實驗練習(xí)使用多用電表 全市獲獎

七、學(xué)生實驗：練習(xí)使用多用電表教學(xué)目標(biāo)理解歐姆表的工作原理。知道多用電表的結(jié)構(gòu)。練習(xí)使用多用電表，在操作中掌握多用電表的使用技能。重點難點重點：多用電表的結(jié)構(gòu)和使用技能難點：歐姆表的工作原理設(shè)計思想本節(jié)是閉合電路歐姆定律的一個應(yīng)用，學(xué)生在之前也學(xué)習(xí)了電流表和電壓表的改裝，此時學(xué)習(xí)使用多用電表有利于鞏固對閉合電路歐姆定律的認(rèn)識。多用電表是日常生活中應(yīng)用比較廣泛的電學(xué)測量儀器，掌握多用電表中的歐姆表的原理和使用方法，對提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)具有重要意義。歐姆表的工作原理是本節(jié)的難點，對歐姆表測電阻的原理要重點介紹，至于中值電阻以及歐姆表的非線性問題可稍加補(bǔ)充；多用電表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不一定要詳細(xì)介紹，重在教會學(xué)生學(xué)會使用多用電表測電流、測電壓、測電阻、判斷二極管等。教學(xué)資源《學(xué)生實驗：練習(xí)使用多用電表》多媒體課件、多用電表（指針式、數(shù)字式）、小燈泡、電池、開關(guān)、導(dǎo)線（若干）、二極管。教學(xué)設(shè)計【課堂引入】問題：常規(guī)測電阻的方法是用伏安法測量，但實驗過程較為繁瑣，有沒有一種直接測量電阻的儀器呢，我們來學(xué)習(xí)第七節(jié)――學(xué)生實驗：練習(xí)作用多用電表。【課堂學(xué)習(xí)】學(xué)習(xí)活動一：理解歐姆表的工作原理問題1：歐姆表內(nèi)部的構(gòu)造是怎樣的？歐姆表的內(nèi)部主要由三部分組成，如圖所示，G是電流表(表頭)，表頭電阻是Rg，滿偏電流為Ig，電池的電動勢為E，內(nèi)阻是r，電阻R是可變電阻，也叫調(diào)零電阻，外部還有接線柱和兩支測量表筆（紅黑表筆）。原理圖上方為歐姆表刻度盤。問題2：紅黑紅黑ΩG+－RErRx歐姆表測電阻的原理是閉合電路歐姆定律。當(dāng)正(紅)、負(fù)(黑)表筆直接相接時，相當(dāng)于被測電阻Rx＝0，調(diào)節(jié)R的阻值，使，則表頭的指針指到滿刻度，所以刻度盤上指針在滿偏處，將這里定為電阻刻度的零點，而是歐姆表的內(nèi)阻。當(dāng)正、負(fù)表筆不接觸時，相當(dāng)于被測電阻Rx＝∞，電流表中沒有電流，表的指針不偏轉(zhuǎn)，此時指針?biāo)傅奈恢檬强潭鹊摹啊蕖秉c。當(dāng)正、負(fù)表筆間接入被測電阻Rx時，通過表頭的電流，改變Rx時，電流I隨著改變，每個Rx值都對應(yīng)一個電流I值。在刻度盤上直接標(biāo)出與I值對應(yīng)的Rx值，就將一個電流表刻度盤改為一個歐姆表刻度盤了。問題3：當(dāng)歐姆表測量某一電阻Rx時表頭指針恰指在刻度盤正中央，此時的被測電阻有什么特征？此時流過表頭的電流為滿偏電流的一半，說明被測電阻恰和歐姆表的內(nèi)阻相等，即，所以表盤中央讀數(shù)值又叫中值電阻。注意(1)歐姆表的刻度不是均勻的，零刻度在刻度盤最右邊，越往左刻度越密．從理論上講，歐姆表可直接測量從零到無限大之間任何阻值的電阻，但由于面板刻度的不均勻(即I與Rx的非線性關(guān)系)，使得在零值附近與無限大值附近很難較準(zhǔn)確地讀出被測電阻的數(shù)值(測量誤差很大)，一般說歐姆表刻度標(biāo)尺長度的1/3～2/3之間為有效工作刻度．另外，當(dāng)Rx≈R內(nèi)時，即被測電阻在中值電阻附近時，指針偏角φ與Rx的關(guān)系比較接近線性，刻度較均勻，因此在具體測量時，最好使指針位于中央附近．(2)歐姆表的紅表筆(正接線柱)和內(nèi)部電源的負(fù)極相通，黑表筆(負(fù)接線柱)和內(nèi)部電源的正極相通，這是為了和測電流、電壓一致，都使電流從正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出才這樣設(shè)計的．問題4：多用電表是如何將電流表、電壓表和歐姆表等組合在一起的？如何選擇各測量功能？將電流表、電壓表和歐姆表共同使用一個表頭，就成為多用電表，也稱萬用表。多用電表的外形如圖甲所示，表的上半部分為表盤，下半部分是選擇開關(guān)，周圍標(biāo)有測量功能的區(qū)域及量程．將多用電表的選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電流檔，多用電表內(nèi)的電流表電路就被接通；選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電壓檔，表內(nèi)的電壓表電路就被接通．選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆檔，表頭就串聯(lián)了電池和調(diào)零電阻。如圖乙所示是一種多量程多用電表的電路示意圖，電流、電壓、電阻各有兩個量程．開關(guān)調(diào)至1、2位置時為電流檔，調(diào)至3、4位置時為電阻檔，調(diào)至5、6位置時為電壓檔，在識別電阻檔和電壓檔電路時，可以把虛線框內(nèi)電路當(dāng)成一個電流表．↑↑AB123456圖乙紅黑圖甲歐姆調(diào)零旋鈕定位螺絲選擇開關(guān)表盤學(xué)習(xí)活動二：學(xué)習(xí)使用多用電表問題1：如何使用多用電表測量電流、電壓和電阻等物理量？（多用電表使用前要先檢查一下指針是否指在刻度盤左側(cè)的零刻度，若不在可用螺絲起子轉(zhuǎn)動定位螺絲校準(zhǔn)，這個過程叫機(jī)械調(diào)零，大多數(shù)電表一般都不需要此步操作）用多用電表測量電流和電壓根據(jù)所需測量的電流或電壓的大致數(shù)值把選擇開關(guān)旋到適當(dāng)?shù)牧砍烫?，把多用電表串?lián)或并聯(lián)到電路中進(jìn)行測量。接入多用電表時要注意使電流從紅表筆進(jìn)入電表，從黑表筆流出電表，讀數(shù)時要注意所選擇的量程。用多用電表測量電阻(1)選擇合適的檔位．選檔時有兩個思路：其一，若被測電阻能估計出大概阻值，則；其二，先任選一檔位測一次，若出現(xiàn)讀數(shù)較小說明電阻很小，則應(yīng)換用低檔，反之應(yīng)換用高檔，直至指針指在中值附近．歐姆調(diào)零(2)將兩表筆短接，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R，使指針滿偏（歐姆調(diào)零）．歐姆調(diào)零(3)將兩表筆分別與被測電阻兩端良好接觸．(4)將表針指示的數(shù)值乘以倍率，即得到被測電阻的阻值．(5)歐姆表使用結(jié)束，將表筆從插孔中撥出，并將多用表的選擇開關(guān)置于OFF處或交流電壓最高檔位上．歐姆表的使用過程可用如圖所示的流程圖來表示．注意(1)測電阻時，待測電阻要跟別的元件和電源斷開，兩手不能同時握緊兩表筆的金屬部分．(2)換用歐姆擋的另一量程時，一定要重新進(jìn)行“歐姆調(diào)零”，才能進(jìn)行測量．(3)歐姆表測電阻是粗略的測量方法，比起伏安法測電阻精確度較低，但它是一個非常實用、方便的測電阻工具．例題1：下圖所示，A、B、C是多用表在進(jìn)行不同測量時轉(zhuǎn)換開關(guān)分別指示的位置，D是多用表表盤指針在測量時的偏轉(zhuǎn)位置．AABCDD①A是________檔，若用此檔測量，指針偏轉(zhuǎn)如D，則讀數(shù)是________；②B是________檔，若用此檔測量，指針偏轉(zhuǎn)如D，則讀數(shù)是________；③C是________檔，若用此檔測量，指針偏轉(zhuǎn)如D，則讀數(shù)是________。參考答案：①歐姆，3000Ω（3kΩ）；②電流，；③電壓，例題2：通常把多用電表電阻檔所使用的歐姆刻度線中間的值稱為中值電阻，使用中值電阻為25Ω（×1檔）的多用電表測量兩個定值電阻（阻值約為R1=20Ω和R2=30kΩ）．要求盡可能準(zhǔn)確地測定兩電阻的阻值，且符合使用規(guī)則，那么下面一系列操作過程中，合理的順序是．A．轉(zhuǎn)動選擇開關(guān)置于“×1”檔B．轉(zhuǎn)動選擇開關(guān)置于“×10”檔C．轉(zhuǎn)動選擇開關(guān)置于“×100”檔D．轉(zhuǎn)動選擇開關(guān)置于“×1K”檔E．轉(zhuǎn)動選擇開關(guān)置于“OFF”檔F．將兩表筆分別接觸R1兩端，讀出R1的阻值后隨即斷開G．將兩表筆分別接觸R2兩端，讀出R2的阻值后隨即斷開H．將兩表筆短接，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使指針指在刻度線右端“0”刻度〖解析〗中值電阻是當(dāng)流過表頭電流為滿偏電流一半時所對應(yīng)的被測電阻值．多用電表“×1”檔的中值電阻為25Ω時，“×10”檔、“×100”檔和“×1K”檔的中值電阻分別為250Ω、Ω和25kΩ，要較準(zhǔn)確地測量電阻，應(yīng)使指針盡可能指在中間刻度附近．所以測量R1時應(yīng)選用“×1”檔，測量R2時應(yīng)選用“×1K”檔，且每次換檔后均需重新調(diào)零．因此合理的操作順序應(yīng)為：AHFDHGE或DHGAHFE．（當(dāng)時，電流表指針正好指到表盤的中間，即電流，這時對應(yīng)的電阻Rx就被稱為中值電阻，歐姆表的指針越靠近中間，讀出的電阻值越準(zhǔn)確．）用多用電表判斷二極管的正負(fù)極選擇歐姆檔的適當(dāng)量程，讓兩支表筆分別接觸二極管的兩根引線，然后變換兩支表筆位置再次與二極管的兩根引線接觸。通過測量可知，電阻較小時接觸黑表筆的一端是正極，另一端是負(fù)極（黑表筆與表內(nèi)電池正極相連，紅表筆與表內(nèi)電池負(fù)極相連）。問題2：多用電表使用完后有哪些注意事項嗎？多用電表使用完后，應(yīng)把選擇開關(guān)旋至“OFF”檔或交流電壓最高檔。長期不用，應(yīng)把表內(nèi)電池取出?！菊n堂小結(jié)】問題1：歐姆表測電阻的原理是什么？問題2：歐姆表的結(jié)構(gòu)由哪幾部分組成？它的刻度盤有什么特點？問題3：如何使用多用電表測電流和電壓？如何讀數(shù)？問題4：如何使用多用電表測電阻？應(yīng)注意哪些問題？【板書設(shè)計】第七節(jié)學(xué)生實驗：練習(xí)使用多用電表歐姆表的工作原理1、構(gòu)造：電源、表頭、調(diào)零電阻2、原理：閉合電路歐姆定律可推得I與待測電阻Rx一一對應(yīng)，將電流刻度改標(biāo)成對應(yīng)的Rx值即可⑴歐姆調(diào)零：⑵當(dāng)紅黑表筆不接觸時，相當(dāng)于被測電阻R=∞，電路中無電流，表頭指針不偏轉(zhuǎn)，此時指針?biāo)肝恢脼殡娮铏n刻度的“∞”⑶當(dāng)在紅黑表筆間接入Rx時，，如果在表盤上直接標(biāo)出與I對應(yīng)的Rx值，就可直接讀出被測電阻值（表盤刻度不均勻）⑷中值電阻：當(dāng)時，電流表半偏，此時指針指在刻度盤的中央，所以表盤中央讀數(shù)值又叫中值電阻，即等于歐姆表內(nèi)阻。3、多用電表二、多用電表的使用1、測電流或電壓2、測電阻⑴換檔一定要先調(diào)零⑵倍率選擇：⑶重新選擇：試測時偏角大說明電阻小，換用低檔；偏角小說明電阻大，換用高檔⑷合適偏角：滿刻度的1/3～2/33、判斷二極管的正負(fù)極課堂反饋1、一多用表的電阻擋有三個倍率，分別是×1、×10、×100。用×10擋測量某電阻時，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，應(yīng)換到擋。如果換擋后立即用表筆連接待測電阻進(jìn)行讀數(shù)，那么缺少的步驟是，若補(bǔ)上該步驟后測量，表盤的示數(shù)如圖，則該電阻的阻值Ω。2、在如圖所示電路的三根導(dǎo)線中，有一根是斷的，電源、電阻器R1、R1及另外兩根導(dǎo)線都是好的．為了查出斷導(dǎo)線，某學(xué)生想先將多用電表的紅表筆連接在電源的正極a，再將黑表筆分別接在電阻器R1的b端和R2的c端，并觀察多用電表指針的示數(shù)，在下列選檔中，合適的是()ababcR1=10ΩR2=5Ω6VB．直流0.5A檔C．直流檔D．歐姆檔3、多用電表的歐姆擋可以用來測電阻．=1\*GB2⑴多用電表的歐姆擋已選好倍率，正確調(diào)零后，若要測圖中未與電源斷開的R1的阻值時，則以下四種操作方式中錯誤的是．dbcadbcaR1R2R3B．將a斷開，再將紅表筆和黑表筆分別接觸電阻R1的兩端C．將b斷開，再將紅表筆和黑表筆分別接觸電阻R1的兩端D．將c斷開，再將紅表筆和黑表筆分別接觸電阻R1的兩端=2\*GB2⑵若測量R1時采用的倍率是“×10”，發(fā)現(xiàn)表針偏轉(zhuǎn)角度幾乎滿偏，為了測量較準(zhǔn)確，應(yīng)改用．A．×1B．×10C．×1KD．×10K=3\*GB2⑶多用電表中的電池用久了，電動勢下降，內(nèi)阻增大．在正確調(diào)零后，測得R1的阻值是偏大還是偏小？答：．=4\*GB2⑷將多用電表的旋鈕撥至“×1k”擋．用黑表筆連電解電容器的正極，用紅表筆連電解電容器的負(fù)極，就會發(fā)現(xiàn)表針迅速地向右偏轉(zhuǎn)，隨即又慢慢地回到最左端．以下說法正確的是A．表針向右偏轉(zhuǎn)過程是充電，向左偏轉(zhuǎn)過程是放電B．表針向右偏轉(zhuǎn)過程是充電，向左偏轉(zhuǎn)過程也是充電C．表針能夠向右偏轉(zhuǎn)，說明電容器已被擊穿了，但有一定的電阻值D．表針偏至最右端時，電容器帶的電量最多4、用多用電表進(jìn)行了幾次測量，指針分別處于a、b的位置，如圖所示。若多用電表的選擇開關(guān)處于下面表格中所指的檔位，a和b的相應(yīng)讀數(shù)是多少？請?zhí)钤诒砀裰?。aab指針位置指針位置選擇開關(guān)所處擋位讀數(shù)a直流電流100mAmA直流電壓Vb電阻×100Ω

5、

如圖所示，要研究光敏電阻的阻值與光照強(qiáng)弱的關(guān)系。①應(yīng)將多用電表的選擇開關(guān)置于

檔；②將紅表筆插入

接線孔,黑表筆插入

接線孔（填“+”或“-”）；③將一光敏電阻接在多用電表兩表筆上，用光照射光敏電阻時表針的偏角為θ，現(xiàn)用手掌擋住部分光線，表針的偏角變?yōu)棣取?，則可判斷θ

θ′(填“＜”,“＝”或“＞”)；

④測試后應(yīng)將